微电子实验报告三

1、微电子电路实验报告实验三 触发器的电路结构与仿真班级 姓名 学号 指导老师 袁文澹一、实验目的1、掌握时序电路基本特点；2、掌握D触发器的结构、原理及特性；二、实验内容及要求1、分析并仿真晶体管级CMOS D触发器（不带复位端）； （不带复位端的D触发器）2、分析并仿真晶体管级CMOS D触发器（带复位端）； （带复位端的D触发器）三、实验原理1、不带复位端的D触发器如图所示为不带复位端的始终CMOS结构的D触发器，该电路利用时钟CMOS反相器构成动态锁存器，由两个动态锁存器构成时钟上升沿有效的D触发器。1）当clk处于低电平时，MP2 与MN2 都导通，主锁存器采样数据，D端数据反相后传递到

2、节点X的电容C1上，而MP4和MN4截止，从锁存器保持数据，Q端电容C2保持旧数据；2）当clk处于高电平时，MP2 与MN2 都截止，主锁存器保持数据，D端数据反相后传递到节点Q的电容C2上，而MP4和MN4导通，从锁存器采样数据，X端电容C1保持旧数据. 2、带复位端的D触发器 为确保时序数字电路稳定可靠地工作，复位电路是必不可少的一部分。本次试验设计的是高电平复位，即加上一个复位信号，电路会自动清零，即输出Q=0。当复位信号消失时，电路能够恢复正常工作，其原理与不带复位端D触发器原理一致，此处不再重述。 四、实验方法与步骤实验方法：计算机平台：（在戴尔计算机平台、Windows XP操作

3、系统。）软件仿真平台：（在VMware和Hspice软件仿真平台上。）实验步骤： 1、编写源代码。按照实验要求，在记事本上编写相应代码，并以相应的文件扩展名存储文件。2、打开Hspice软件平台，点击File中的一个文件。3、编译与调试。确定源代码文件为当前工程文件，点击Complier进行文件编译。编译结果有错误或警告，则将要调试修改直至文件编译成功。4、软件仿真运行及验证。在编译成功后，点击simulate开始仿真运行。点击Edit LL单步运行查看结果,无错误后点击Avanwaves按照程序所述对比仿真结果。5、断点设置与仿真。6、仿真平台各结果信息说明.五、实验仿真结果及其分析1、 仿

4、真过程1） 源代码不带复位端的D触发器 D.CDL:*.PARAM*LIBRARYNAME:GSMC18_OTP_SCH_M4*CELLNAME:FFDHD1X_HV*VIEWNAME:SCHEMATIC*.SUBCKTDFFCKDQQNXI0CKBCKDnet0TG1GNL=0.28UNW=1.0UPL=0.28UPW=1.0UXI1net0net1IVGPL=0.28UPW=1.6UNL=0.28UNW=1.0UXI2net1net2IVGPL=0.28UPW=1.6UNL=0.28UNW=1.0UXI3CKCKBnet2net0TG1GNL=0.28UNW=1.0UPL=0.28UPW=

5、1.0UXI4CKCKBnet1net3TG1GNL=0.28UNW=1.0UPL=0.28UPW=1.0UXI5net3QIVGPL=0.28UPW=1.6UNL=0.28UNW=1.0UXI6QQBIVGPL=0.28UPW=1.6UNL=0.28UNW=1.0UXI7CKBCKQNnet3TG1GNL=0.28UNW=1.0UPL=0.28UPW=1.0UXI8CKCKBIVGPL=0.28UPW=1.6UNL=0.28UNW=1.0U.ENDS.SUBCKTTG1GCKCKBDQMP0DCKBQVDDPCHW=PWL=PLMN0DCKQGNDNCHW=NWL=NL.ENDS.SUBCK

6、TIVGAZMN0ZAGNDGNDNCHW=NWL=NLMP0ZAVDDVDDPCHW=PWL=PL.ENDSd_tst.sp：*SamplenetlistforGSMC.TEMP25.0000.paramwn=1uwp=0.28uLmin=0.28uvdd0=3.6v.libgd018.lTT.incD.CDL.globalGNDVDD.optionslistnodepost.tran1n10usX1CKDQQNDFFVCCVDD0dcvdd0C1Q01pVCKCK0PULSE(0vvdd01ns2ns2ns20ns40ns) $依次为脉冲起始时间、上升沿时间、下降沿时间、第一次从高电平回升

7、到低电平的时刻、周期VdD0PULSE(0vvdd01ns2ns2ns50ns100ns).end带复位端的D触发器D2.CDL：*.PARAM*LIBRARYNAME:GSMC18_OTP_SCH_M4*CELLNAME:FFDHD1X_HV*VIEWNAME:SCHEMATIC*.SUBCKTDFFRCKDQQNXI0CKBCKDnet0TG1GNL=0.28UNW=1.0UPL=0.28UPW=1.0UXI1net0net1IVGPL=0.28UPW=1.6UNL=0.28UNW=1.0UXI2CKBRnet1CKnet0SSSPL=0.28UPW=1.6UNL=0.28UNW=1.0U

8、XI3CKCKBnet1net2TG1GNL=0.28UNW=1.0UPL=0.28UPW=1.0UXI4Rnet2QSSANL=0.28UNW=1.6UPL=0.28UPW=1.0UXI5CKBCKQNnet2TG1GPL=0.28UPW=1.0UNL=0.28UNW=1.0UXI6QQNIVGPL=0.28UPW=1.6UNL=0.28UNW=1.0UXI7CKCKBIVGPL=0.28UPW=1.6UNL=0.28UNW=1.0U.ENDS.SUBCKTTG1GCKCKBDQMP0DCKBQVDDPCHW=PWL=PLMN0DCKQGNDNCHW=NWL=NL.ENDS.SUBCKTIV

9、GAZMN0ZAGNDGNDNCHW=NWL=NLMP0ZAVDDVDDPCHW=PWL=PL.ENDS.SUBCKTSSSABCDQMP0LAAVDDVDDPCHW=PWL=PLMP1LBBLAVDDPCHW=PWL=PLMP2QCLBVDDPCHW=PWL=PLMN0QBLCGNDNCHW=NWL=NLMN1QCLCGNDNCHW=NWL=NLMN2LCDGNDGNDNCHW=NWL=NL.ENDS.SUBCKTSSAABQMP0LAAVDDVDDPCHW=PWL=PLMP1QBLAVDDPCHW=PWL=PLMN0QAGNDGNDNCHW=NWL=NLMN1QBGNDGNDNCHW=NW

10、L=NL.ENDSd_tst2.sp：*SamplenetlistforGSMC.TEMP25.0000.paramwn=1uwp=0.28uLmin=0.28uvdd0=3.6v.libgd018.lTT.incD2.CDL.globalGNDVDD.optionslistnodepost.tran1n10usX1RCKDQQNDFFVCCVDD0dcvdd0VCKCK0PULSE(0vvdd01ns2ns2ns20ns40ns)VdD0PULSE(0vvdd01ns2ns2ns50ns100ns)VrR0PULSE(0vvdd0200ns2ns2ns220ns500ns).end2、 仿真结果